Lepsze oświetlenie drogi - mniej wypadków

Z

CAŁEGO

KRAJU

Lepsze oświetlenie drogi - mniej wypadków

Własnościświetlne

Rozwiązaniekonstrukcyjne

4000 3860

58

Tabela 1

Luminous properties ofhalogen and gas lamps

Źródłem światła w reflektorze gazo­ wym świateł mijania jest łuk elektrycz­ ny jarzący się między dwiema metalo­ wymi elektrodami oddalonymi od sie­ bie o około 4,2 mm. W bańce lampy ze szkła kwarcowego o objętości 0,03 cm3 znajduje się pod ciśnieniem 6-10 N/m2 gaz ksenon lub argon z minimal­ ną ilością par metali takich jak rtęć, skand, sód oraz halogenki umożliwia­ jące, dzięki jonizacji, jarzenie się łuku

elektrycznego. Lampy gazowe wypo­ sażone są jednocześnie w urządzenia sterująco-stabilizujące, ponieważ w trakcie uruchamiania wymagają na­ pięcia około 4000 V (przy ciepłej lam­ pie) lub około 12000 V (przy zimnej lampie). Po uruchomieniu prąd i moc jest ograniczana, a napięcie wynosi 12 V. Czas zapalania światła do pełnej wydajności (po zmianie barwy z nie­ bieskiej na białą i zaniku migotania) trwa niestety około 2 s. Jednak układ zapłonowy lampy w ciągu 0,5 s pozwa­ la na emitowanie około 15% pełnego światła podczas pracy ciągłej, a po 1 s około 50% pełnego światła, tj. więcej niż z tradycyjnej lampy halogenowej. Z tego powodu, aby przy zmianie świa­ teł z drogowych na mijania nie wystę­ powało chwilowe pogorszenie natęże­ nia oświetlenia, podczas świecenia halogenowych reflektorów świateł dro­ gowych również świecą cały czas re­ flektory z lampami gazowymi świateł mijania. Aby uzyskać odpowiednio ukierunkowany strumień światła oraz zapobiec efektom olśnienia w lam­ pach gazowych, stosuje się nowego typu odbłyśniki z przesłonami oraz so­ czewki skupiające. Pozwala to na uzy­ skanie wyraźnej granicy światła i cie­ nia wiązki światła. Z uwagi na wysokie

Własności świetlne reflektorów

napięcie występujące w lampie gazo­ wej zastosowano system zabezpie­ czający przed porażeniem w czasie ewentualnego zniszczenia reflektora podczas wypadku drogowego. Sy­ stem ten w ciągu ułamka sekundy wy­ łącza napięcie z zespołu reflektora przy jego zniszczeniu.

Światło mijania reflektora z lampą gazową zbliżone jest do światła słone­ cznego. Temperatura barwowa tego światła wynosi około 3860-4500 K (światło słoneczne ma temperaturę barwową około 6000 K). Emitowany strumień światła mijania pochodzący z lampy gazowej ma wartość około 2800-3200 Im przy bardzo małym po­ borze mocy w przybliżeniu 35 W. Wy­ dajność strumienia światła pochodzą­ cego z lampy gazowej jest wobec tego wysoka i wynosi około 80-91 Im/W, co pozwala na mniejsze obciążenie ukła­ du elektrycznego samochodu z jedno­ czesną większą możliwością oświetle­ nia drogi. Tak duża wydajność stru­ mienia światła lampy gazowej spowo­ dowana jest faktem, że prawie 28% energii daje światło służące do oświet­ lenia, reszta jest zamieniana na ciepło Problem rekonstrukcji wypadku dro­

gowego zaistniałego w nocy, w którym należy rozważyć kwestię widoczności zdarza się coraz częściej. Lawinowy wzrost liczby samochodów w Polsce powoduje wzrost natężenia ruchu dro­ gowego odbywającego się nie tylko w dzień, ale i podczas ciemnej pory do­ by. Reflektory samochodowe, zwłasz­ cza te ze światłem mijania, wobec zwiększającego się ciągle natężenia ruchu na drogach będą używane cały czas w trakcie jazdy nocnej. Konstru­ kcja świateł mijania zmusza do kom­ promisu pomiędzy oczekiwaniami kie­ rującego samochodem i kierującego nadjeżdżającego z przeciwka. Z jed­ nej strony światła mijania muszą do­ brze oświetlać drogę przed samocho­ dem i umożliwiać odpowiednio wczes­ ne rozpoznanie ewentualnych prze­ szkód na drodze, a z drugiej nie powo­ dować efektu olśnienia dla nadjeżdża­ jących z przeciwka. Aby sprostać tym wymaganiom opracowuje się nowe konstrukcje reflektorów; firmy przodu­ jące to OSRAM, HELLA i BOSCH. Reflektory nowego typu są oznaczone jako D (np. D1, D2S, D2R) lub GDL, a w USA jako HID. Światła te, zwane potocznie jarzeniowymi, wyładowczy­ mi, łukowymi, gazowymi lub ksenono- wymi, na skutek lepszych właściwości, zbliżonych do światła słonecznego oświetlają skuteczniej drogę przed sa­ mochodem. Strumień światła (1m) Moc (W) Wydajnośćstrumienia światła (1 m/W) Temperatura barwowa(K)

Czas pracy (godz.) Światło (%) Ciepło (%) Promieniowanie (%)

3100

500

4500

1500

28

58

14

HI

1550

63.5

24.4

H4

1000

63.5

15.7

D1

3000

35

85

D2R

2800

35

80

D2S

3200

35

91

3200

400

ok. 8

92

ok. 1

Z CAŁEGO KRAJU

Zakres plamy światła

PROBLEMY KRYMINALISTYKI 211

59

tym samym natężeniu wynosi około

50-60 m. Z porównania tych zakresów

wynika różnica rzędu 20-40 m, co po­

zwala na wcześniejsze rozpoznanie

1

(około 58%)

i

promieniowanie ultrafio­

letowe. Luminancja lampy gazowej w

samym środku łuku elektrycznego wy­

nosi około 10000 cd/cm2 i jest prawie

pięciokrotnie większa niż środkowej

części żarnika halogenowej żarówki

włóknowej. W porównaniu z dotych­

czas używanymi reflektorami haloge­

nowymi H1 lub H4 lampy gazowe są

bardziej efektywne (tab. 1).

Z uwagi na większy strumień światła

w porównaniu do lamp halogenowych,

lampy gazowe oświetlają lepiej drogę

przed samochodem. Plama światła

mijania pochodzącego z lamp gazo­

wych reflektorów rozkłada się równo­

miernie i obejmuje swoim zasięgiem

również większy obszar pobocza dro­

gi, co wpływa na wzrost bezpieczeń­

stwa jazdy nocą. Według badań roz­

kład krzywych izoluksów na powierz­

chni drogi oświetlanej lampami gazo­

wymi jest bardziej korzystny dla kieru­

jącego (ryc. 1 i 2). Maksymalny zasięg

plamy światła mijania na drodze, wy­

syłanego przez lampy gazowe samo­

chodu osobowego, o natężeniu 10 lx

wynosi około 80-90 m, a najdalszy

punkt tej izoluksy znajduje się na pra­

wej krawędzi pasa ruchu. Dla świateł

mijania samochodu osobowego po­

chodzących z żarówki halogenowej

maksymalny zasięg plamy światła o

-2---

j

...

Ryc. 2. Widok drogi i ekranu kontrolnego przed samochodem wyposażonym w reflektory z żarówkami halogenowymi (z lewej) oraz z lampami gazowymi (z prawej)

Fig. 2. View of the road and the contro! screen in front of the car equipped with halogen (left) and gas lanips (right)

Ryc. 1. Rozkład natężenia oświetlenia nawierzchni drogi (w lx) przez światła mijania reflektorów wyposa­ żonych w żarówki halogenowe (z lewej) oraz w lampy gazowe (z prawej)

Fig. 1. Span of surface illumination (lnx) by passing lighls ciptipped with halogen bidbs (left) and gas lanips (right)

——= '■'... ■

Z CAŁEGO

KRAJU

Żarówki halogenowe H1 Lampy gazowe D1

Efekt olśnienia

Samochody z lampami gazowymi

PROBLEMY

KRYMINALISTYKI 211

60

Jakiekolwiek światła samochodów nadjeżdżających z przeciwka podczas nocnych jazd wywierają ujemny wpływ na widzialność drogi. Wymagania dla świateł mijania samochodów są prze­ ciwstawne, ponieważ z jednej strony powinny zapewniać jak najlepsze oświetlenie jezdni przed samocho­ dem, a z drugiej powinny jak najmniej olśniewać kierujących zbliżających się z przeciwnego kierunku. W celu zapo­ biegania olśnieniu przez światło mija­ nia lampy gazowej emitującej więcej światła niż żarówka halogenowa, ko­ nieczne było zastosowanie specjal­ nych odbłyśników i szyb rozpraszają­ cych w celu odpowiedniego ukierun­ kowania strumienia światła. W niektó­ rych rozwiązaniach konstrukcyjnych stosuje się reflektory polielipsoidalne (PES), gdzie za pomocą przysłony i soczewki skupiającej osiąga się grani­ cę światłocienia. Najlepsze efekty daje jednak reflektor typu DE z trójosiową elipsoidą. Takie rozwiązanie najbar­ dziej ogranicza efekt olśnienia, ponie-przeszkody oraz znacznie zwiększa możliwość skutecznego wykonania manewrów obronnych zmierzających do uniknięcia wypadku. Wystarczy dla przykładu podać, że samochód wypo­ sażony w lampy gazowe, jadący z prędkością 70-80 km/h jest w stanie zatrzymać się przed przeszkodą, którą kierujący dostrzegł podczas prawidło­ wej obserwacji drogi. Wymagania obowiązujące w Polsce odnośnie do, oświetlenia jezdni przez światła mija­ nia reflektorów samochodowych zo­ stały zawarte w rozporządzeniu Mini­ stra Transportu i Gospodarki Morskiej w sprawie warunków technicznych i badań pojazdów. Według tych wyma­ gań światła mijania....powinny dosta­ tecznie oświetlać drogę co najmniej na 40 m przed pojazdem przy dobrej przejrzystości powietrza i oświetlać drogę po prawej stronie na większą odległość niż po lewej stronie". Waru­ nek ten światła mijania samochodów osobowych wyposażonych w lampy gazowe spełniają.

Tabela 2 Orientacyjne natężenie oświetlenia (w lx) na ekranie kontrolnym dla reflektorów z ża­

rówkami halogenowymi i lampami gazowymi Approximate intensity oflightfor halogen and gas lights

Reflektory z lampami gazowymi montowane są w samochodach od 1992 roku. Po raz pierwszy w lampy gazowe zostały wyposażone samo­ chody BMW 750i w wersji L. Montowa­ nie tych reflektorów wymaga specjal­ nego zezwolenia federalnego urzędu w Niemczech. W chwili obecnej, gazo­ we lampy świateł mijania są stosowa­ ne jako opcja wyposażenia w samo­ chodach BMW serii 7 i 8 oraz serii 7 jącego z przeciwka jest punkt B5OL (tab. 2). W punkcie tym natężenie oświetlenia powinno być możliwie naj­ mniejsze. Z uwagi na brak danych wartości natężenia oświetlenia ekranu w punkcie B5OL dla światła mijania pochodzącego z reflektorów wyposa­ żonych w lampy gazowe należy są­ dzić, że wartość ta przekracza dopu­ szczalną normę. Najprawdopodobniej z tego powodu w Niemczech tylko nie­ które marki i typy samochodów wy­ posażone są w reflektory z lampami gazowymi będącymi wyposażeniem opcjonalnym.

waż powoduje wyraźne zaznaczenie na ekranie kontrolnym granicy światła

i cienia z odchyleniem strumienia

światła o 15° do góry, na prawej stro­ nie ekranu. Odchylenie strumienia światła (asymetryczność) jest wymo­ giem nie tylko polskich przepisów, ale i europiejskich. Światła mijania wg ww. rozporządzenia Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej „nie powinny oślepić innych uczestników ruchu”, ale „powinny dawać wyraźną granicę światła i cienia" oraz „powinny być asy­ metryczne”. Szczegółowe wymagania asymetrycznych świateł mijania refle­ ktorów z żarówkami halogenowymi zamieszczone są w Polskiej Normie PN-79/S-73040. Wykonane badania natężenia oświetlenia ekranu kontrol­ nego przez światła mijania pochodzą­ ce z reflektorów wyposażonych w lam­ py gazowe wskazują, że odpowiednie obszary i punkty tego ekranu (wg PN- 79/S-73040) są lepiej oświetlone, niż przy tradycyjnych reflektorach haloge­ nowych. Punktem na ekranie, w któ­ rym wartość natężenia oświetlenia jest wyznacznikiem stopnia olśnienia oczu kierującego samochodem

nadjeżdża-mniej niż 1 ok. 8 ok. 16 ok. 8 ok. 16 ok. 32 ok. 16 ok. 16 mniej niż 1 ok. 32 ok. 32 obszar IV min 3

obszar I max 2xE50R1^

Esor - rzeczywista wartość natężenia oświetlenia w punkcie 50R

ok. 16 ok. 2 ok. 4 mniej niż 1 ok. 8 ok.4 mniejniż 1 ok. 16 ok. 32 ok. 32 ok. 32 Punkt na ekranie kontrolnym

(wymagania wg PN-79/SS- 73040) B50L max 0.3 75L max 12 75R min 12 SOL max 15 50R min 12 50V min 6 25L min 2 25R min 2 obszar III max 0.7

Z

CAŁEGO

KRAJU

PROBLEMY

KRYMINALISTYKI 211

61

Modernizacja optycznego

sprzętu kryminalistycznego

The article expounds on the construc- tion and operational performance of a new generation of car headlights run on gas lamps. The luminous proper- ties of gas lamps are described and compared to the properties of widely used halogen lamps. The article in- cludes matters such as the illumina- tion of the field in front of the car and the area of the spot of light, taking into consideration Polish traffic regula- tions. The increased possibility of avoiding car accidents by improving lighting conditions was emphasized. The study points to the probability of dazzling oncoming drivers using non-standard gas run headlights. The article concludes by describing how gas lamp headlights can be used in other makes of cars.

przeznaczonych na eksport do USA. Nowe modele samochodu Mercedes klasy E są również wyposażane (opcjonalnie) w gazowe lampy świateł mijania.

Wszyscy eksperci kryminalistyki, którzy mają do czynienia z optyczną aparaturą powiększającąisamodziel­ nie wykonują fotografie,łączniezfoto­ chemiczną obróbką,odczuwają szyb­ kie zmęczenie najintensywniej pracu­ jących zmysłów, a przede wszystkim wzroku - łzawienie, zamglenia, szczy­ panie itp. Od sprawnego działania te­ go zmysłu w dużejmierze zależą efe­ kty końcowe opracowywanych eks­ pertyz kryminalistycznych. Zmęczony wzrok powoduje zmniejszenie spo­ strzegawczości irozkojarzenie. Praca staje się żmudna i mało efektywna. Warunki uciążliwedla zdrowia, szcze­ gólniepodczas pracy przy sztucznym, niewystarczającym oświetleniu powią­ zane z chemicznym oddziaływaniem mikroklimatu panującegowciemniach fotograficznych wpływają ujemnie na organizm człowieka. Ze względu na szkodliwy wpływ na zdrowie, pracę z mikroskopemi w ciemni fotograficznej należy w miarę możliwości ograni­ czyć.Jest to możliwe,jeżeli wykorzy­ stamy technikę telewizyjną i kompu­ terową.

Współczesne osiągnięcia techniki telewizyjnej umożliwiają przesyłanie obrazów za pośrednictwem kamer i wyświetlanie ich na monitorach - ko­ niec ze żmudną ijedyną dotychczas możliwością obserwacji fragmentuba­ danego materiału poprzez okular mi­ kroskopu.Natomiast technika kompu­ terowa pozwala na zapisywanie, utrwalanie i wydrukowanie przesyła­ nychdo komputeraobrazów. Obrazy mogąbyćprzekazywanedokompute­ ra za pomocąkamery, magnetowidu bądź skanera, a po ustawieniu od­ powiednichparametrów jakościowych wydrukowane w dowolnej ilości na drukarkach lub videoprinterach. Daje to możliwość ograniczenia długotrwa­ łej, pełnej niespodzianek oraz jedynej dotychczas stosowanej, fotograficznej

metody przedstawiania wyników ba­ dań.

Opisany wyżej sposób pracy wyma­ ga jednak zakupu odpowiedniego ze­ stawu sprzętu. Jest to duży wydatek rzędu kilkudziesięciu, a przy zakupie najnowszego sprzętu o dużej rozdziel­ czości, kilkuset milionów starych zło­ tych. Skromny budżet komend woje­ wódzkich nie pozwoli od razu na zakup pełnego zestawu wymaganego sprzę­

tu. Umożliwi jedynie, jak to najczęściej

bywa, wyposażenie laboratorium wje- denkomputerz drukarką. Napoczątek wystarczy to do oswojenia się ze sprzętem, opanowania dostępnego edytora tekstów oraz zapoznania się z komputerową obróbką obrazów.

Względy ekonomiczne zmuszają więc pracowników laboratoriów krymi­ nalistycznych do wykazania się przed­ siębiorczością i wynalazczością oraz

do podjęcia zdecydowanych kroków w

celu wyposażenia poszczególnych pracowni na początek w sieć wizyjną typu kamera-monitor. Dysponując tym sprzętem można już we własnym za­ kresie zaprojektować stanowisko do

pracy z kamerą, a w przyszłości do-

kompletować niezbędny sprzęt kom­ puterowy. W artykule tym szeroka ga­ ma zastosowań zestawu kamera-mo- nitor-komputer zostanie opisana pod kątem wykorzystania go w pracowni badań mechanoskopijnych.

Najczęściej spotykanym sprzętem optycznym będącym na wyposażeniu pracowni badań mechanoskopijnych są:

- mikroskop stereoskopowy typu MST-131 produkcji PZO Warsza­ wa,

- mikroskop operacyjny MI-102,

produkcji PZO Warszawa,

- mikroskop porównawczy, mono-

skopowy MPW 0112, produkcji PZO Warszawa.

1.Werner R. Janicke: MehrLicht mit der

Gasentladungslampe -

D1-Abblend-licht heller, weiterund sicherer,

„Kraft-hand" 1992 r., nr3,s. 98-101.

2.XENON Scheinwerfer,„Technische In­ formation", HELLA KG Hueck & Co., 09/95.

3. SzelichowskiSt.:D1 ijasnojakwdzień, „AUTO-TM"1993r.,nr1, s.15-17.

4. Rozporządzenie Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 01.02.1993

r.wsprawiewarunkówtechnicznychi badań pojazdów(Dz.U. nr 21z 1993 r.,

poz. 91), ze zmianą z dnia18.10.1994 r. (Dz.U. nr 116 z1994r., poz.557).

5.Urządzeniaświetlneświatełasymetrycz­

nych mijania i świateł drogowych z ża­ rówkami halogenowymi - wymagania świetlne i metody badań, PN-79/S- 73040.